21 细胞中的蛋白质 第2课时教案中国版必修1.docx

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21细胞中的蛋白质第2课时教案中国版必修1

2.1细胞中的蛋白质第2课时教案中国版必修1

蛋白质的合成与运输

●课标要求

1．简述蛋白质的合成和加工过程。

2．描述核糖体的形态结构和成分。

3．能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理和判断。

4．简述蛋白质分选、运输；学会用实验资料探究结论的方法。

●课标解读

1．了解核糖体的成分和结构。

2．掌握分泌蛋白的合成和运输过程。

3．区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。

●教学地位

　关于蛋白质合成的知识将在第二模块“遗传与进化”部分的“基因表达”一节中进一步学习。

本节只是让学生了解蛋白质合成与运输的大体过程。

本节教学的关键问题有：

1.蛋白质合成的场所。

2.蛋白质合成的大体过程，包括蛋白质的加工、修饰的过程。

3.蛋白质分选、运输的过程。

●教法指导

　本节知识对教师来说是较新的内容，把握起来有一定的难度，容易处理得过细或过粗，应注意把握深度和宽度。

教学过程中，可通过探究活动“豚鼠胰腺蛋白的分泌”，提出用3H标记亮氨酸为什么首先出现在核糖体上？

进而得出蛋白质的合成是在核糖体上的结论。

随后让学生认识内质网和高尔基体在蛋白质加工中的作用。

最后引导学生弄清蛋白质是如何分选和运输的，以及“内膜系统”的作用。

●新课导入建议

1．由PPT展示世界最大的空客380A飞机一件优质的产品是如何通过各个车间和部门之间的配合产生出来的？

国际分工合作：

每架A380都由约400万个独立的部件组成，其中250万个部件由遍布全球的30个国家的1500个公司生产。

细胞内也存在类似工厂的各种车间吗？

2．图片展示一个工厂“光驱生产线”即固定电路板—调整发射率—装上传动齿轮—检查焊点—清洁光驱光盘—检查光盘功能—测试读盘能力—贴标签出厂。

引导学生思考对于一个时刻忙碌的细胞而言，其中有类似的车间吗？

●教学流程设计

课前自主探究：

阅读教材P32～35，填写【课前自主导学】，完成“思考交流1、2”。

⇒步骤1：

情景导课：

以【新课导入建议】引出本节课题。

⇒步骤2：

教师通过【正误判断】，以学生抢答的方式检查课前预习效果。

⇒步骤3：

结合教材，通过【课堂互动探究】探究1，帮助学生认识分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程，利用例1巩固提高。

⇓

步骤6：

通过【当堂双基达标】进行当堂检测验收，课下完成【课后知能检测】。

⇐步骤5：

引导学生以小组合作形式总结本课时重要知识点并以网络图形式呈现，互评后参看【本课知识小结】的网络构建，然后识记结论语句。

⇐步骤4：

结合教材，通过【课堂互动探究】探究2，帮助学生认识，细胞膜系统与内膜系统的区别及各种膜之间的联系，利用例2巩固提高。

课　标　解　读

重　点　难　点

1.了解核糖体的成分和结构。

2.掌握分泌蛋白的合成和运输过程。

3.区分细胞膜系统与细胞的内膜系统。

1.蛋白质的合成和运输。

（重点）

2.细胞膜系统和内膜系统的区别。

（重点）

3.蛋白质的合成、加工、分选和运输。

（难点）

蛋白质的合成

1.合成场所——核糖体

分布

存在于真核细胞和原核细胞中，另外，叶绿体和线粒体中也存在

组成

由核糖核酸和蛋白质组成

结构

由大亚基和小亚基组成。

不进行蛋白质合成时，大、小亚基是单独存在的；在蛋白质合成过程中，大、小亚基结合在一起，共同完成蛋白质的合成

2.分泌蛋白的形成

观察分泌蛋白的形成过程，完成下面的问题：

（1）图中⑥表示分泌蛋白。

（2）写出分泌蛋白依次经过的细胞器：

内质网上的核糖体、内质网、高尔基体。

（3）你认为除上述细胞器外，还需要线粒体（细胞器）参与，其作用是为分泌蛋白的合成、加工和运输供能。

（4）写出图中②③的作用：

②对新生肽链进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，③对蛋白质做进一步加工。

（5）追踪分泌蛋白的行踪，所用的科学方法是同位素示踪法，标记的元素是3H。

1．分泌蛋白的形成过程中，经过了哪些膜结构？

【提示】　内质网、高尔基体、细胞膜。

蛋白质的分选和运输

1.蛋白质

的分选

2．蛋白质的运输

（1）概念：

指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。

（2）运输途径：

①分泌蛋白的运输：

内质网上的核糖体：

氨基酸经缩合形成肽链

内质网腔：

初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质

小泡

高尔基体：

进一步加工、分选

小泡

细胞膜：

将蛋白质分泌到细胞外

②胞内蛋白（部分）的运输：

游离的核糖体（合成）

不同的细胞器，如线粒体蛋白和叶绿体蛋白

3．内膜系统

（1）概念：

指在功能上连续统一的细胞内膜结构。

（2）内涵：

包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等，但不包括线粒体和叶绿体。

（3）联系：

通过出芽和融合的方式进行交流。

2．参与蛋白质合成的细胞器有哪些？

参与蛋白质运输和分选的细胞器有哪些？

【提示】　参与蛋白质合成的细胞器有核糖体、内质网；参与蛋白质运输和分选的细胞器有内质网和高尔基体。

1．核糖体是由DNA和蛋白质组成的。

（×）

【提示】　核糖体是由RNA和蛋白质组成的。

2．同位素示踪法研究分泌蛋白的合成与运输过程，只能用同位素氢标记氨基酸。

（×）

【提示】　组成氨基酸的元素都可以用来标记，如3H、15N、18O、14C。

3．分泌蛋白在附着在内质网上的核糖体中合成之后，其运输的方向是内质网→高尔基体→细胞膜。

（√）

4．在细胞内各种膜结构的相互转化枢纽都是高尔基体，各种膜结构之间可以相互转化，它们之间的成分没有区别。

（×）

【提示】　不同膜结构的成分是有区别的，它们的组成成分可能相同，但每种成分在不同膜结构中的含量是不同的。

5．核糖体与新生肽链的加工修饰有关。

（×）

【提示】　与新生肽链的加工修饰有关的结构是内质网、高尔基体和细胞质基质，核糖体没有该作用。

蛋白质的合成、修饰与分泌

【问题导思】　

①分泌蛋白是在哪些细胞器上合成的？

②若用放射性同位素标记氨基酸，放射性同位素依次出现在哪些细胞结构中？

1．分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程

2．过程分析

（1）相关的细胞器及结构：

参与的细胞器：

核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。

经过的细胞器：

核糖体、内质网、高尔基体。

经过的膜结构：

内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。

（2）上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的，但某一项生命活动的完成，并不是只靠一种细胞器，而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。

（3）研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。

若用甲图表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射强度，则a、b、c分别代表的是核糖体、内质网、高尔基体。

甲

（4）内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过小泡相互转化，在结构上保持了一定的连续性。

若用图乙中的膜面积变化表示，则d、e、f代表的细胞器依次是内质网膜、细胞膜和高尔基体膜。

乙

1．分泌蛋白的合成是由附着在内质网上的核糖体完成的。

2．分泌蛋白在细胞内的运输过程中，小泡的形成和融合时分泌蛋白没有穿过膜结构，所以共穿过0层膜。

　如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。

下列说法中错误的是（　　）

A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体

B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系

C．a表示缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程

D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行

【审题导析】　正确解答该题应特别关注以下三个方面：

（1）明确分泌蛋白的合成场所。

（2）明确蛋白质加工、分选和运输过程所涉及的细胞结构。

（3）了解真核细胞和原核细胞的区别。

【精讲精析】　选项A、C，由分泌蛋白形成的过程分析核糖体将氨基酸经缩合后形成多肽链，在内质网上进行加工，形成小泡后，运输到高尔基体，经加工后运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由线粒体提供能量。

选项B，图中整个过程是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相互配合共同完成的，说明了细胞器之间在功能上的密切合作。

选项D，图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器。

【答案】　D

细胞膜系统与内膜系统

【问题导思】　

①细胞膜系统与内膜系统有何区别？

②细胞的各种膜结构之间功能上有何联系？

1．区别

（1）细胞膜系统包括具膜细胞器、细胞膜和核膜等结构。

（2）内膜系统包括除线粒体和叶绿体外的具膜细胞器及核膜，但不包括细胞膜。

2．各种生物膜之间的联系

（1）在化学成分上：

各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。

（2）在结构上的联系

（3）在功能上的联系：

在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。

细胞膜系统是真核生物都有的，原核生物中不存在，原核生物中只有细胞膜这一种膜。

　（2012·延安联考）内膜系统指在功能上连续统一的细胞内膜结构，其中包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。

为研究各膜结构之间的关系，可通过观察分泌蛋白的合成、运输、分泌过程来证明内膜系统在功能上的连续性。

以下有关该研究的说法不正确的是（　　）

A．可利用同位素标记的氨基酸培养细胞，然后通过观察放射性物质的移动来确定

B．分泌蛋白从核糖体到内质网再到高尔基体的移动过程反映了内膜系统在功能上的连续性

C．标记氨基酸的同位素可用3H，也可用35S

D．叶绿体蛋白、线粒体蛋白不可用于此研究实验

【审题导析】　解答本题应明确以下几个方面：

（1）明确内膜系统的组成及各自功能。

（2）明确同位素标记法的标记对象。

【精讲精析】　研究内膜系统在功能上的连续性，需用同位素3H或35S等标记氨基酸，追踪放射性物质从内质网到高尔基体的转移过程，此研究不能用于叶绿体蛋白、线粒体蛋白等非分泌蛋白，它们不需要内质网及高尔基体的修饰和加工，此类蛋白质在细胞质基质中加工。

B项中的核糖体不属于内膜系统，故B项叙述错误。

【答案】　B

本课知识小结

网络构建

结论语句

1．抗体、消化酶和蛋白质类激素都是分泌蛋白。

2．与分泌蛋白合成、加工、分选和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。

3．按分选结果分类，蛋白质可分为膜蛋白、分泌蛋白和细胞内蛋白。

4．细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等在功能上连续统一的细胞内膜结构；不包括线粒体和叶绿体。

1．下列物质中全是分泌蛋白的一组是（　　）

A．唾液淀粉酶和细胞呼吸酶

B．胰岛素和性激素

C．抗体和胰蛋白酶

D．血红蛋白和血浆蛋白

【解析】　分泌蛋白是一类在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质，主要包括消化酶、抗体和一部分激素。

选项中的细胞呼吸酶、血红蛋白是存在于细胞内部的蛋白质，不属于分泌蛋白；性激素属于固醇类，不是蛋白质。

【答案】　C

2．（2013·洛川高一期末）不同膜结构的膜之间互相转化，以“出芽”方式进行的是（　　）

A．核膜和内质网膜

B．细胞膜和高尔基体膜

C．内质网膜和细胞膜

D．细胞膜和线粒体膜

【解析】　内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可互相转化。

内质网膜和细胞膜在结构上是相连的，所以它们之间的转变是直接转变，没有任何中间过渡形式，内质网膜和高尔基体膜之间由于不直接相连，需要由一种中间形式——小泡来完成转变，而形成小泡需要经过“出芽”。

同样，高尔基体膜和细胞膜之间，也不直接相连，也需要以“出芽”的形式形成小泡才能完成膜之间的转变。

【答案】　B

3．构成蛋白质的肽链发生折叠，组装形成一定的空间结构的场所是（　　）

A．核糖体　　　　B．内质网腔

C．高尔基体D．细胞质基质

【解析】　核糖体上合成的蛋白质要进入内质网腔进行折叠、糖基化等初步加工，在高尔基体进一步加工为成熟蛋白质。

【答案】　B

4．下列关于蛋白质的修饰的叙述，不正确的是（　　）

A．蛋白质在加工与修饰前，已具有一定的活性

B．内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰

C．蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等

D．蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性，进而成为有功能的蛋白质有着重要意义

【解析】　蛋白质在加工修饰前，还未成熟，往往是无活性的，需进一步加工改造才能成熟且具有活性。

B、C、D均是对蛋白质加工修饰的正确描述。

【答案】　A

5．在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现，放射性同位素先后出现在下图中1、2、3、4、5、6、7部位。

请据图回答：

（1）图中7是________，在2________中合成糖蛋白。

1的功能是________，3来自________。

（2）7在图4______中形成成熟蛋白，5来自______。

（3）用标号表示7的运输过程________________________________________________________________________。

（4）由此看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。

（5）7的合成、加工和运输过程所需的大量能量是由________供给的。

（6）此动物细胞对7具有____________功能。

【解析】　解答此题首先要识别图。

从图上各部分特征来看，可知：

1是核糖体，2是内质网，3是小泡，4是高尔基体，5是高尔基体小泡，6是细胞膜，7是分泌蛋白，8是线粒体。

其次是理解各部分结构与功能，尤其是各生物膜在结构与功能上的联系，见下表有：

从上图可知该细胞对7具有“合成和分泌”功能。

【答案】　

（1）蛋白质类分泌物　内质网　合成肽链

内质网

（2）高尔基体　高尔基体

（3）2→3→4→5→6

（4）结构　功能

（5）线粒体

（6）合成和分泌